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La eterna inteligencia de Dyson

Freeman Dyson en 2005

La inteligencia eterna de Dyson (el Escenario Dyson ) es un concepto hipotético, propuesto por Freeman Dyson en 1979, mediante el cual una sociedad inmortal de seres inteligentes en un universo abierto puede escapar de la perspectiva de la muerte térmica del universo realizando un número infinito de cálculos. (como se define a continuación) aunque gasta solo una cantidad finita de energía.

Se puede invocar el límite de Bremermann para deducir un límite inferior en la cantidad de tiempo necesario para distinguir dos niveles de energía discretos de un sistema cuántico utilizando una medición cuántica. [1] Se puede interpretar esta medida como un cálculo de 1 bit para este sistema; sin embargo, el límite de Bremermann es difícil de interpretar físicamente, ya que existen hamiltonianos cuánticos para los cuales esta interpretación daría velocidades de cálculo arbitrariamente rápidas con energía arbitrariamente baja. [2] [3] Siguiendo esta interpretación, el límite superior del número de mediciones que se pueden realizar crece con el tiempo. Suponiendo que se pierde la energía en el sistema cuántico en el que se realiza la medición (mientras se ignora la energía que se pierde debido al propio aparato de medición), la energía disponible a partir del mecanismo sugerido a continuación se desacelera logarítmicamente , pero nunca se detiene.

Los seres inteligentes comenzarían por almacenar una cantidad finita de energía. Luego utilizan la mitad (o cualquier fracción) de esta energía para impulsar sus cálculos. Cuando se agote la energía, entrarán en un estado de consumo de energía cero hasta que el universo se enfríe. Una vez que el universo se hubiera enfriado lo suficiente, la mitad de la mitad restante (un cuarto de la energía original) de las reservas de combustible de los seres inteligentes volvería a liberarse, impulsando una vez más un breve período de cálculo. Esto continuaría, liberándose cantidades cada vez menores de energía. A medida que el universo se enfriara, los cálculos serían cada vez más lentos, pero aún habría un número infinito de ellos. [4] [5]

En 1998, se descubrió que la expansión del universo parece estar acelerándose en lugar de desacelerarse debido a una constante cosmológica positiva , lo que implica que dos regiones cualesquiera del universo eventualmente quedarán separadas permanentemente una de otra. Dyson señaló que "en un universo acelerado todo es diferente". [6] Sin embargo, incluso si la constante cosmológica es , la densidad de materia en un universo FLRW convergería a una tasa , [7] lo que sugiere que la energía almacenada no estaría disponible incluso si no se utiliza.

Legado

Frank J. Tipler ha citado los escritos de Dyson, y específicamente sus escritos sobre la inteligencia eterna, como una influencia importante en su muy controvertida teoría del Punto Omega . [8] La teoría de Tipler difiere de la teoría de Dyson en varios puntos clave, el más notable de los cuales es que la inteligencia eterna de Dyson presupone un universo abierto, mientras que el Punto Omega de Tipler presupone un universo cerrado/contraído. Ambas teorías quedarán invalidadas si la expansión universal observada continúa acelerándose. [9]

Ver también

Referencias

  1. ^ Bremermann, HJ (1965) Información y ruido cuántico. Quinto Simposio de Berkeley sobre Estadística Matemática y Probabilidad; Univ. de California Press, Berkeley, California.
  2. ^ Jordania, Stephen P. (2017). "Computación cuántica rápida con energía arbitrariamente baja". Física. Rev. A. 95 (3): 032305. arXiv : 1701.01175 . Código Bib : 2017PhRvA..95c2305J. doi : 10.1103/PhysRevA.95.032305. S2CID  118953874.
  3. ^ Sinitsyn, Nikolai A. (2018). "¿Existe un límite cuántico para la velocidad de cálculo?". Letras de Física A. 382 (7): 477–481. arXiv : 1701.05550 . Código bibliográfico : 2018PhLA..382..477S. doi :10.1016/j.physleta.2017.12.042. S2CID  55887738.
  4. ^ Dyson, Freeman J. (1 de julio de 1979). "Tiempo sin fin: Física y biología en un universo abierto". Reseñas de Física Moderna . 51 (3). Sociedad Estadounidense de Física (APS): 447–460. Código bibliográfico : 1979RvMP...51..447D. doi :10.1103/revmodphys.51.447. ISSN  0034-6861.
  5. ^ Dyson, Freeman J. (1979). Perturbando el universo . Nueva York: Harper & Row. ISBN 0-06-011108-9. OCLC  4956480.
  6. ^ "Freeman Dyson:" Me quedé callado durante treinta años, tal vez sea el momento de hablar. 52 Perspectivas . 15 de junio de 2018 . Consultado el 18 de mayo de 2019 .
  7. ^ https://ned.ipac.caltech.edu/level5/Watson/Watson2_4_1.html
  8. ^ Entrevista en audio con Frank Tipler - Entrevista de White Gardenia con Frank Tipler, diciembre de 2015 https://www.youtube.com/watch?v=kMkp1kZN5n4&t=26s
  9. ^ Preguntas y respuestas con Frank Tipler http://turingchurch.com/2012/09/26/interview-with-frank-j-tipler-nov-2002/ Archivado el 3 de octubre de 2017 en Wayback Machine.